Влияние градиента давления и отрыв пограничного слоя

Влияние градиента давления и отрыв пограничного слоя

Влияние градиента давления и отрыв пограничного слоя. Получены уравнения ламинарного пограничного слоя, основанные на предположении, что его относительная толщина мала. Однако это не оправдано в случае разделения потоков (см. Главы 6 и 7). Метод расчета, описанный в разделах 8.14 и 8.15, может использоваться только для участков, расположенных выше точки разделения. Чтобы прояснить природу явления разделения, напомним, что изменение давления вдоль слоя (вдоль оси Х) совпадает с внешним (потенциальным) потоком, так как давление всего слоя (вдоль оси у) практически не изменяется. Давление может быть уменьшено (yp / yx 0) или увеличено (yp / yx 0) вниз по течению, и расстояние x измеряется вдоль обтекаемой поверхности. В качестве примера рассмотрим потенциальный циклично-бесплатные обтекании кругового цилиндра(см. раздел 7.4).

Жидкие частицы в области траектории вблизи границы КГК ускоряются падением давления в направлении движения, что увеличивает их кинетику. Людмила Фирмаль

• Начиная с передней критической точки Kr(см. рис.7.6) давление уменьшается (yp / xx 0), скорость увеличивается до точки C, после чего начинается обратное изменение давления и скорости. energy. In в идеальной жидкости ничто не препятствует ускоренному движению, но в реальном движении движение подавляется трением, возникающим вследствие прилипания частиц жидкости к твердой поверхности и образования пограничного слоя. Тем не менее, из-за перепадов давления в направлении движения, ускорение частиц жидкости наблюдается по крайней мере до точки С. В области SK2 yp / yx 0 и частицы движутся в направлении увеличения pressure.

In идеальная жидкость, это приводит только к уменьшению кинетической энергии и восстановлению полного давления, достигнутого в точке K2.In собственно жидкость, часть кинетической энергии тратится на компенсацию работы силы трения, которую имеет тормоз effect. In в связи с этим частицы с малым запасом кинетической энергии, перемещаясь в пограничном слое и начиная с определенного участка, проходящего через точку О (рис.8.27), не смогут преодолеть комбинированное воздействие обратного перепада давления и трения и остановятся на этом участке. А частицы, которые движутся по более удаленным от тела орбитам, отклоняются в сторону внешнего потока. Под действием положительного градиента давления часть жидкости под точкой о получает возвратное движение. Это явление называется разделением пограничного слоя.

• Появление зоны регургитации приводит к резкому отклонению линии потока от стенки и утолщению соответствующего ей пограничного слоя. Обратите внимание на то, что показано на рисунке. 8.27 348 Рис. 8.27.Кинематическая картина течения вблизи точки разделения Используя блок-схему, можно сформулировать математические условия для определения расположения точек разделения на wall. In перед точкой разделения, везде есть выпуклость на правой стороне профиля скорости, но в зоне обратного потока есть участок профиля с выпуклостью слева. Профиль скорости граничного участка, проходящего через точку O (называемую разделительной секцией), должен быть сформирован таким образом, чтобы касательная в точке на стенке была перпендикулярна стенке.

Это состояние может быть выражено как Если в результате расчета пограничного слоя установлено распределение скоростей (x, y), то условие (8.107) служит уравнением для определения координат точки отрыва x0.Значение этой координаты необходимо для того, чтобы правомерно применить метод расчета пограничного слоя. Таким образом, разделение пограничного слоя происходит за счет совместного действия положительных градиентов давления и вязкого трения стенки. Если какой-либо из этих факторов не существует, то никакого разделения не произойдет. Это и есть G. It это очень четко продемонстрировал феттингер. Результаты эксперимента представлены на рисунке 5. 8.28.Мы исследовали 2 потока вязкой жидкости и сравнили их вблизи плоской стенки, перпендикулярной поверхности. flow. In первая часть вблизи критической точки (рис. 8.28, а), поток свободно распространяется в обоих направлениях directions.

Комбинированное воздействие градиентов положительного давления и поверхностного трения возникает при обтекании выпуклого цилиндрического тела, при протекании его через расширяющийся канал (диффузор), а также при различных выступах, изгибах и трещинах в стене. Людмила Фирмаль

• In несмотря на наличие положительного градиента давления, не было никакого ингибирующего эффекта стенки, поэтому он не возникал в сечении обтекаемой линии перед критическим разделением point. In на некоторых участках линии течения за критической точкой возникало поверхностное трение из-за движения вдоль стенки. Но поток не упал, потому что здесь он направлен на падение давления. Во втором потоке тонкая перегородка была успешно прикреплена к обтекаемой стенке (рис. 8.28, б), что привело к поверхностному трению в области до критической точки. Здесь также поддерживался положительный градиент давления, поэтому поток был отрезан, и на изображении была четко видна зона, образованная большим вихрем, образованным вблизи критической точки. In в этих случаях возникает трещина пограничного слоя и в результате.

Смотрите также:

Учебник по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Интегральные соотношения пограничного слоя.
2. Методы решения интегрального соотношения для ламинарного пограничного слоя.
3. Начальный участок ламинарного течения в трубах.
4. Неустойчивость ламинарных течений и возникновение турбулентности.